解题思路:(1)由f(1)=0得a+b+c=0,∴b=-(a+c),求导数f′(x),把f′(0)f′(1)>0表示为关于a,c的不等式,进而化为关于ca的二次不等式即可求得ca的取值范围;(2)令f′(x)=3ax2+2bx+c=0,则x1+x2=−2b3a,x1x2=c3a,把韦达定理代入k=f(x2)−f(x1)x2−x1可得关于a,b,c的表达式,令t=ca,k可化为关于t的二次函数式,借助(1)问t的范围即可求得k的范围;
(1)∵f(1)=a+b+c=0,∴b=-(a+c),
∵f′(x)=3ax2+2bx+c,
∴f′(0)=c,f′(1)=3a+2b+c,
∴f′(0)f′(1)=c(3a+2b+c)=c(a-c)=ac-c2>0,
∴a≠0,c≠0,
∴[c/a−(
c
a)2>0,
所以0<
c
a<1.
(2)令f′(x)=3ax2+2bx+c=0,则x1+x2=−
2b
3a],x1x2=[c/3a],
∴k=
f(x2)−f(x1)
x2−x1=
(ax23+bx22+cx2)−(ax13+bx12+cx1)
x2−x1
=
(x2−x1)[a(x22+x2x1+x12)+b(x2+x1)+c]
x2−x1
=a(x22+x2x1+x12)+b(x2+x1)+c
=a[(x2+x1)2−x2x1]+b(x2+x1)+c
=a(
4b2
9a2-[c/3a])+b(-[2b/3a])+c
=a[(
4b2
9a2-[c/3a])+[b/a](-[2b/3a])+[c/a]]
=[2a/9](-
b2
a2+[3c/a]),
令t=[c/a],由b=-(a+c)得,[b/a]=-1-t,t∈(0,1),
则k=[2a/9][-(1+t)2+3t]=[2a/9](-t2+t-1),
∵a>0,-t2+t-1∈(-1,-[3/4]],∴k∈(-[2a/9],-[a/6]].
点评:
本题考点: 函数在某点取得极值的条件;导数的运算;直线的斜率.
考点点评: 本题考查函数在某点取得极值的条件、导数运算及直线斜率,考查转化思想,解决(2)问关键是通过换元转化为关于t的二次函数,从而可利用二次函数性质解决.